空中交通流量管理中的多機場地面等待問題的研究

林文

摘 要：隨著航空事業的發展，空中交通流量問題帶來的航班延誤現象日益突出。該文對空中交通流量管理的現狀、基本措施做了介紹，分析了空中交通流量管理的意義，提出了多機場地面等待策略，力求對緩解空中交通流量提供參考。

關鍵詞：空中交通管理 地面等待策略 多機場系統

中圖分類號：V355.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0177-01

1 空中交通流量管理現狀

現階段，航空業隨著市場經濟的發展而不斷發展壯大。我國的空管體制遵循“同一管制、分別指揮”的原則。但是這種體制還不夠完善，從長遠的發展來看，應該借鑒世界上先進國家的做法，同時結合我國的實際國情，對現有體制進行改革，建立有中國特色的航空管制體制。例如，我國大多數航空和機場的空域四周，會設置很多禁區、限制區和控制區，在一定程度上限制了對航空區域的使用效率。這樣的設置航線不能充分發揮空中直線飛行的優勢，反而會使運營成本增加，最后直接導致經濟效益下降。不合理、不科學的空域規劃會制約航空事業的發展，我國和美國擁有相近似的空域范圍，雖然美國的機場密度是我國的十幾倍、飛行流量是我國的幾十倍，但是我國在空域使用上卻明顯感到緊張。因此，加強流量控制和管理是我國航空業的當務之急。

2 空中交通流量管理概述

2.1 空中交通流量管理的意義

空中交通流量管理是指在空中交通流量超出可用能力范圍時，為了保持其流動暢通，科學合理的對空中交通量進行管理，目的是保證航空交通量與容量的一致性?？罩薪煌髁抗芾淼囊饬x在于，根據各航空單位的飛行計劃，對空中飛行流量、時間、空域進行妥善的安排，盡量避免延誤和等待，保證空中交通的順暢和高利用率?？罩薪煌髁抗芾響撃軌虮M可能滿足客戶需求、提高空中與地面領域的使用率、保證空中交通流量分配高效、使流量容量的需求與系統相匹配。

2.2 空中交通流量管理的基本措施

從時間上看，空中交通流量管理可以分為戰略流量管理、預戰術流量管理和戰術流量管理。戰略流量管理是指在實際飛行前的幾個月內對長期航班時刻表進行規劃。通常是每年11月份通過統計分析以往的飛行數據，合理預測下一年的飛行數據。制定長期航班時刻表要嚴格控制擁擠區域的交通流量，避免空中交通擁擠帶來的流量超負荷。預戰術流量管理是指在實際飛行前的幾天內對長期航班時刻表進行規劃。在飛行前幾個月制定的時刻表的基礎上，根據實際狀況對時刻表進行確認和合理調整，確保飛行順利進行。戰術流量管理是指在實際飛行當天再次對航班時刻表進行確認。戰略流量管理屬于長期的規劃范疇，預戰術流量管理屬于中期的規劃范疇，戰術流量管理是對實際飛行當天的管理。

3 多機場地面等待策略

3.1 地面等待策略

地面等待策略是空中交通管理的有效途徑之一，是指通過地面等待來控制空中交通航班流量，從而確定最佳起飛與飛行時間，目的是航空流量與空域、地域容量相匹配，提高利用率，避免航班延誤、等待，確保航空飛行安全。

地面等待的實質是用地面等待代替空中等待。實際狀況中，在沒有進行有效的空中交通流量管理的情況下，飛機按照預定起飛時間起飛后，會因為某空域或地面的飛機過多而不得不在空中盤旋等待，增加了飛行成本和安全隱患。地面等待就是讓飛機在地面等待一段時間，合理分布空中交通流量后再起飛，從而減少了空中等待的時間。

地面等待問題可以分為單機場地面等待和多機場地面等待。國內外學者已經對單機場地面等待問題做了比較深入的研究。與單機場地面等待不同的是，多機場地面等待考慮了一種特殊了飛行方式，這種飛機會連續飛行兩項或兩項以上的任務，其所占比例超過了80%，所以簡單的單機場等待已經不能滿足實際需要，有必要針對性的改善等待策略。也就是說，單機場地面等待策略模型只能解決一個機場的流量和容量問題，不能簡單的應用到多機場問題中，同時會給其他機場帶來麻煩。例如，一架這種飛機發生了延誤或等待，那么它的下一項任務必然也會受到影響，兩項任務可能發生在不同的機場領域，同時這架飛機也會耽誤其他飛機的飛行，這是單機場模型所不能解決的問題。

3.2 多機場的地面等待

多機場的地面等待包括靜態地面等待和動態地面等待。靜態地面等待沒有考慮天氣等動態因素變化，在一開始就確定了航空器的等待時間。動態地面等待則會隨著天氣等動態因素的變化調整航空器的地面等待時間。多機場地面等待模型包括確定型模型和隨機型模型兩種情況，前者機場和扇區的容量是確定的，后者則是變化的。

多機場地面等待模型是網狀結構的，包括閉合式和開放式兩種。前者是指在多機場地面等待模型中，飛機的活動范圍沒有超出這個網狀結構，后者是指飛機的起飛和降落涉及到了這個網絡以外的機場。

3.3 多機場地面等待系統基本原則

首先，實用可靠是多機場地面等待系統應遵循的首要原則。在此基礎上，還要確保系統的先進性和經濟性能夠相互平衡，采用可靠先進的技術和經濟實惠的平臺。其次，系統的開發要遵循由頂向下逐步求精的設計原則，系統的運行要遵循由底向上分布實施的原則，便于系統的開發和日后的完善、維護。再次，要遵循使用者與系統的集成原則，充分發揮人的主觀能動性。最后，遵循輸入輸出接口的實用性原則，可以把任意一年的航班時刻表優化到系統中。

4 結語

我國航空業在亞太地區甚至全球內都扮演著重要角色，在國際航空業中也起到了關鍵性的作用。隨著各國之間的頻繁交往，航空業的國際化趨勢逐漸顯現，使得國際間航空領域的相互需求也不斷增加，對機場、空中和地面的交通管理都提出了新的挑戰。我國京-廣和京-滬航線的飛行量相對較多，空中擁擠問題突出，形成了空中交通流量飽和的現象，對空中交通的正常運行造成了一定影響。傳統落后的空中交通流量管理方法使得航空延誤和等待的現象逐年增加。所以，改進航空交通管理設備，實行符合時代發展的管理手段和方法，對空中交通流量管理實施十分重要。要想找到符合我國實際情況的航空流量管理方法，就需要對空中交通流量管理進行研究，科學合理的對航空交通管理制度進行優化，提高空中、地面容量的利用率，改善航空交通環境。

參考文獻

[1] 胡明華，錢愛東，蘇蘭根.多機場地面等待問題模型研究[J].南京航空航天大學學報，2000（5）：586-590.

[2] 謝玉蘭.首都機場容量分析與優化調度策略研究[D].清華大學，2002.endprint